此粒状半导体中嵌入有传感器、信息处理电路、无线通信电路和电源等元件,可以与现实和数字世界相连,实现网络计算机化。
你的电脑通常都摆放在哪里?专用电脑桌?床头柜?或者是随便的一张桌子上?当然,如果是笔记本的话,你也可能将它扔在床上。不过,把电脑放到这些地方都不希奇。最近,英国爱丁堡大学的计算机教授阿维德发明了一种谷粒大的半导体,有了它,电脑想放哪里就放哪里。如果高兴,你甚至可以把电脑喷到你家墙壁上。
身材不过谷粒大小,能独立接收和分散处理信息
能把电脑化整为零的关键就是那些谷粒大的半导体。阿维德教授表示,这种称作“斑点网(Speck-net)”的粒状半导体中嵌入有传感器、信息处理电路、无线通信电路和电源等元件,可以与现实和数字世界相连,实现网络计算机化。
过去的“传感器网络”由中央信息中心处理从各处传感器收集到的信息,而斑点网不同,它们可以分散处理。换言之,过去一个大电脑,可以转换成无数个微型电脑。这些微型电脑具有多种用途,从检查航天飞机机翼的结构是否隐藏故障隐患,到监测受伤人员身体的康复,再到捕获伤员身体的活动,有了它们,这一切都将变得简单。
与传统电脑输送信息相比,能大大减少传输时的能耗
至今,传统传感器网络已经大范围地应用,如定期将温度信息从几英里外的地方传输到中心电脑中。这种传输更加耗电,且传输成本更多。“通常,远距离传输的成本是本地传输的10倍,”阿维德说。
但在“斑点网”中,由于每个传感器都有它自己的处理器、有大约2000比特的内存,还有一个程序,它可以从环境中提取信息,并与其它本地斑点合作,将数据进行集中处理。而且它是一个密集的传感器网络,几十厘米内能彼此交流,因此,传输信息时能减少能耗。
把掺入大量“斑点”的涂料喷到墙上,就可以成为一台管理室温的电脑
每个传感器都有程序,可依照需要在不同的时间执行不同的任务。比如医生给受伤患者盖上一块带有斑点(Speck)的布,就可以远程监控患者的身体状况。此斑点还可以跟踪患者的行动,保存信息,并与先前的信息进行比较。除此之外,它还能做出一些应答,如当患者的肌肉恢复得差不多时,它会亮起灯,以鼓励患者进行活动。
如果要想利用电脑让室温保持恒定,只需在涂料中混入大量的斑点,再用喷雾器把涂料喷到墙上,就可以形成一个信息处理网络来管理室温。
目前,阿维德与他的团队已经建立了一个能监控5平方英里范围的斑点网。他们正模拟无线网络的计算能力对它进行测试。然而,这种动态的传感器的真正商用可能还得等待10年以上。
[北京科技报]